拉彎和壓彎構(gòu)件-實(shí)腹式壓彎構(gòu)件（框架柱）的設(shè)計(jì)（鋼結(jié)構(gòu)）

鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)課件框架梁與柱的連接框架梁與柱的連接形式剛性連接：梁腹板主要傳遞剪力，梁上下翼緣傳遞彎矩框架梁柱連接節(jié)點(diǎn)半剛性連接：梁腹板和翼緣傳遞剪力和部分彎矩柔性連接：梁腹板傳遞豎向剪力完全焊接完全栓接栓焊混合連接角鋼焊接或螺栓連接端板焊接或螺栓連接承托框架梁與柱的連接梁與柱柔性連接中，柱只承受豎向荷載。節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度小視為柔性連接。（1）僅梁腹板與柱連接（焊接或螺栓連接）。（2）僅梁翼緣與柱連接（焊接或螺栓連接）

柔性連接框架梁與柱的連接柔性連接工字形柱2個(gè)連接角鋼1010框架梁與柱的連接半剛性連接具有抵抗彎矩的能力，對(duì)梁端的約束常達(dá)不到剛性連接的要求。節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度較大視為半剛性連接。（1）上下角鋼+腹板的螺栓連接；（2）端板螺栓連接半剛性連接框架梁與柱的連接半剛性連接T形鋼工字形柱連接角鋼工字梁工字形柱端板工字梁加勁肋框架梁與柱的連接節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度大視為剛性連接。梁柱剛性連接可以做成完全焊接、螺栓連接及栓焊混合連接。完全焊接時(shí)，為保證焊透，施焊時(shí)梁翼緣下面需設(shè)小襯板，襯板反面與柱翼緣相接處宜用角焊縫補(bǔ)焊。為施焊方便梁腹板還要切去兩角。全焊連接構(gòu)造簡(jiǎn)單，但安裝精度及焊縫質(zhì)量要求很高。剛性連接完全焊接完全栓接栓焊混合框架梁與柱的連接剛性連接加勁肋工字形柱工字形柱r=30～35r=30～35工字梁工字梁連接角鋼橫隔板箱形柱（a）（b）（c）（d）鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)課件框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度單根壓彎構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度單根壓彎構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)與軸心受力構(gòu)件相同。平面框架柱在框架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，常取等于阻止框架發(fā)生平面外位移的支承點(diǎn)間的距離。一旦這些平面外的支承點(diǎn)位置確定，則框架柱的平面外計(jì)算長(zhǎng)度也就確定。等截面框架柱在框架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度

根據(jù)框架有無(wú)側(cè)移、柱底支承情況以及梁對(duì)柱的約束程度、相交于柱上端的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值、相交于柱下端的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值，查附表確定計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ?？蚣苤挠?jì)算長(zhǎng)度廠房階形柱的計(jì)算長(zhǎng)度

階形柱的計(jì)算長(zhǎng)度是分段確定的。計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ根據(jù)柱的上端與橫梁的連接方式、柱上下段的線剛度之比查相應(yīng)表格確定。設(shè)計(jì)規(guī)范還根據(jù)各類廠房的空間作用大小，對(duì)柱的計(jì)算長(zhǎng)度作不同程度的折減，設(shè)計(jì)可查設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定（附錄）。柱在框架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度柱在框架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度取決于支撐構(gòu)件的布置。支撐結(jié)構(gòu)可為框架柱提供平面外的支承點(diǎn)。柱在框架平面外失穩(wěn)時(shí)，支承點(diǎn)可看作變形曲線的反彎點(diǎn)，即計(jì)算長(zhǎng)度等于支承點(diǎn)間的距離。對(duì)于多層框架柱，在平面外的計(jì)算長(zhǎng)度可能就是該柱的全長(zhǎng)。鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)課件框架柱的設(shè)計(jì)1.滿足強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求；2.截面的輪廓尺寸應(yīng)盡量大而板件的厚度應(yīng)較小，以較小的截面面積獲得較大的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑；3.應(yīng)盡量使彎矩作用平面內(nèi)、外的整體穩(wěn)定承載力接近；4.構(gòu)件應(yīng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造方便、連接簡(jiǎn)單；5.當(dāng)彎矩較小或正負(fù)彎矩的絕對(duì)值相差較小時(shí)，常采用雙軸對(duì)稱截面。當(dāng)正負(fù)彎矩絕對(duì)值相差較大時(shí)，常采用單軸對(duì)稱截面。設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求框架柱的設(shè)計(jì)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的構(gòu)造要求與實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件相似。例如當(dāng)腹板的

時(shí)，為防止腹板在施工和運(yùn)輸中發(fā)生變形，防止在剪力較大時(shí)腹板發(fā)生屈曲，應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋予以加強(qiáng)，其間距不大于。當(dāng)腹板設(shè)置縱向加勁肋時(shí),均應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋作為縱向加勁肋的支承。對(duì)較大實(shí)腹式壓彎構(gòu)件應(yīng)在承受較大橫向力處和每個(gè)運(yùn)輸單元的兩端設(shè)置橫隔；構(gòu)件較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)設(shè)中間橫隔，其間距不大于構(gòu)件截面較大寬度的9倍和8米。在設(shè)置構(gòu)件的側(cè)向支承點(diǎn)時(shí)，對(duì)截面高度較小的構(gòu)件,可僅在腹板（或加勁肋和橫隔）中央部位支承；對(duì)截面高度較大或受力較大的構(gòu)件,則應(yīng)在兩個(gè)翼緣面內(nèi)同時(shí)支承。設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求框架柱的設(shè)計(jì)壓彎構(gòu)件截面選擇的具體步驟為:1.確定構(gòu)件承受的內(nèi)力設(shè)計(jì)值，即彎矩設(shè)計(jì)值Mx、軸心壓力設(shè)計(jì)值N和剪力設(shè)計(jì)值V；2.選擇截面型式；3.選擇鋼材及確定鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；4.確定彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計(jì)算長(zhǎng)度；5.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或已有資料初選截面尺寸；6